Neuer Bericht von L&L Products beleuchtet die Prioritäten bei der Entwicklung von Kohlefaserverbundwerkstoffen
An Kohlefaserverbundwerkstoffe werden immer höhere Anforderungen gestellt: Sie sollen eine höhere Leistungsfähigkeit bieten, das Gewicht reduzieren, eine schnellere Produktion ermöglichen und wirtschaftlicher sein – und das alles bei gleichzeitig immer strengeren Anforderungen an Haltbarkeit und Nachhaltigkeit.
Doch welche Herausforderungen sind für die Entwickler, Hersteller und Anwender dieser Materialien am wichtigsten?
Anlässlich der „National Composites Week“ lud L&L Products Vertreter der Verbundwerkstoffbranche ein, ihre Sichtweisen zu teilen. Der daraus resultierende Bericht „2026 Carbon-Fiber Composites Industry Insights Report“ fasst diese Standpunkte zusammen und beleuchtet die Leistungsprioritäten, Fertigungsbeschränkungen und Innovationschancen, die die nächste Generation von Kohlefaserverbundstrukturen beeinflussen könnten.
Leistung und Wirtschaftlichkeit müssen Hand in Hand gehen
Auf die Frage nach den Herausforderungen, die den größten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Kohlefaserverbundwerkstoffen haben, nannten 58 % der Teilnehmer der detaillierten Umfrage das Kosten-Leistungs-Verhältnis.
Die Konsistenz in der Fertigung und die Gewichtsreduzierung wurden jeweils von 42 % genannt, während auch Delaminierungsbeständigkeit, Schlagzähigkeit und Nachhaltigkeitsanforderungen in den Antworten auftauchten.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fortschritte nicht allein anhand der mechanischen Leistungsfähigkeit gemessen werden können. Eine Verbundwerkstofflösung muss zudem herstellbar, reproduzierbar und wirtschaftlich tragfähig sein, wenn sie erfolgreich von der Materialentwicklung in die Serienproduktion übergehen soll.
Der Fokus verlagert sich zwischen den Schichten
Als sich die Fragen von allgemeinen branchenbezogenen Einschränkungen hin zum Verhalten von Laminaten verlagerten, zeichnete sich ein klareres Leistungsmerkmal ab.
67 Prozent der Teilnehmer an der detaillierten Umfrage gaben an, dass sie die interlaminare Leistung deutlich verbessern würden, womit diese Eigenschaft am häufigsten genannt wurde. Die Zähigkeit wurde von der Hälfte der Befragten genannt, während die Druckfestigkeit nach einem Aufprall und die Haltbarkeit jeweils von 42 Prozent genannt wurden.
Der Bereich zwischen den Lagen tauchte erneut auf, als die Teilnehmer über zukünftige Innovationen nachdachten: 75 % identifizierten Materialien und Grenzflächen zwischen den Lagen als Chancenbereich.
Diese Übereinstimmung bei zwei getrennten Fragen lässt zwar keine allgemeingültige Branchenrangliste zu, liefert jedoch einen aussagekräftigen Hinweis auf die Richtung: Die Grenzflächen zwischen den Verbundlagen verdienen neben der Faserauswahl, der Harzchemie und der Entwicklung von Herstellungsverfahren eine genauere Untersuchung.
Zähigkeit ist eine Frage auf Systemebene
Schadensresistenz, Aufprallverhalten, Druckfestigkeit nach einem Aufprall, Energieabsorption, Haltbarkeit und interlaminares Verhalten waren durchgängig Themen der Forschungsarbeiten.
Diese Eigenschaften hängen zwar miteinander zusammen, sind jedoch nicht austauschbar. Zusammen weisen sie auf eine umfassendere ingenieurwissenschaftliche Frage hin:
Wie verhält sich ein Laminat bei Beschädigungen?
Eine ergänzende Umfrage unter Fachleuten untermauerte dieses Thema: 44 % der Teilnehmer der entsprechenden Umfrage nannten die Schadensresistenz als die größte Herausforderung hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Kohlefaserverbundwerkstoffen.
Gleichzeitig zeigt die Untersuchung, dass die Leistung von Laminaten nicht isoliert betrachtet werden kann. Fertigungskonsistenz, Automatisierung, Fügeverfahren, Reparaturfähigkeit, Materialverträglichkeit, Produktionsumfang und langfristige Haltbarkeit beeinflussen allesamt, ob eine Innovation zu einer zuverlässigen strukturellen Lösung werden kann.
Von Branchenkenntnissen zur gezielten Materialforschung
Die Ergebnisse deuten nicht auf ein bestimmtes Material oder eine universelle Lösung hin. Sie identifizieren jedoch den interlaminaren Bereich als einen Bereich, in dem sich die angestrebte Leistungsverbesserung und zukünftige Innovationsmöglichkeiten überschneiden.
Dies ist ein Bereich, den L&L Products mithilfe von „Toughened T-Link® L-F620“ untersucht hat, einem speziell entwickelten interlaminaren Material für den Einsatz in Epoxid-Kohlefaser-Verbundlaminaten.
Anstatt das gesamte Faser- oder Harzsystem zu verändern, werden bei diesem Ansatz ausgewählte Grenzflächen mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet. Das technische Ziel besteht darin, zu untersuchen, ob eine gezielte interlaminare Zähigkeitserhöhung dazu beitragen kann, die Widerstandsfähigkeit gegen die Ausbreitung von Schäden zu verbessern und die Leistungsfähigkeit nach einem Aufprall zu erhalten, während gleichzeitig die Kompatibilität mit dem umgebenden Laminat und dem Herstellungsprozess gewährleistet bleibt.
Der Bericht präsentiert Ergebnisse aus mehreren untersuchten Laminatkonstruktionen, darunter:
- Eine um 66 % höhere Druckfestigkeit nach einem Aufprall im Vergleich zur Konstruktion, die ausschließlich aus Prepregs bestand, unter den angegebenen Testbedingungen.
- Eine etwa fünffache Steigerung der Bruchzähigkeit im Modus I bei Verwendung einer 1-mil-dicken L-F620-Zwischenlage in der untersuchten Konstruktion.
- Bei den angegebenen Aufprallstärken wurden um etwa 69–70 % kleinere Aufprallschadensbereiche beobachtet.
- Ein Ermüdungsverhalten, das über den gesamten untersuchten Dreipunkt-Biegeermüdungsbereich hinweg dem Referenzlaminat entsprach.
Diese Ergebnisse beziehen sich speziell auf die untersuchten Werkstoffe, Laminataufbauten, Verarbeitungsparameter und Prüfbedingungen. Sie sollten nicht als Produktspezifikationen oder als Beweis dafür interpretiert werden, dass ein einziger Werkstoffansatz alle in der Umfrage identifizierten Herausforderungen bewältigen kann.
Vielmehr veranschaulichen sie, wie eine Priorität der Industrie in eine gezielte technische Untersuchung umgesetzt werden kann.
Ein ganzheitlicher Blick auf die Leistungsfähigkeit von Verbundwerkstoffen
Der Bericht zeichnet letztlich ein Bild der Zukunft der Branche, das durch starke Verflechtungen gekennzeichnet ist.
Die Leistungsfähigkeit muss Hand in Hand mit der Herstellbarkeit voranschreiten. Die Zähigkeit muss ebenso berücksichtigt werden wie Gewicht und Kosten. Materialinnovationen müssen zu einheitlichen Bauteilen führen. Schnittstellen spielen sowohl innerhalb des Laminats als auch überall dort eine Rolle, wo der Verbundwerkstoff mit der übergeordneten Struktur verbunden wird.
Die Leistung von Verbundwerkstoffen von morgen wird nicht durch eine einzige Eigenschaft definiert werden. Sie wird davon abhängen, wie erfolgreich es der Branche gelingt, diese Anforderungen miteinander in Einklang zu bringen.
Laden Sie den Bericht „2026 Carbon-Fiber Composites Industry Insights“ herunter
Wie sind die Ergebnisse zu interpretieren?
Die Umfrage zur Kohlefaserverbundwerkstoffbranche 2026 wurde von L&L Products im Rahmen der „National Composites Week“ durchgeführt. Die ausführliche Umfrage wurde auf der Website von L&L Products veröffentlicht und erhielt 12 vollständige Antworten. Kürzere Umfragen, die über die Social-Media-Profile von L&L Products veröffentlicht wurden, generierten weitere 58 Stimmen: 35 auf LinkedIn, 20 auf Instagram und drei auf Facebook. Die Teilnahme erfolgte organisch, ohne bezahlte Werbung.
Die Website-Umfrage wurde zudem über CompositesWorld geteilt, wodurch sich ihre Reichweite potenziell über die direkte Zielgruppe von L&L Products hinaus erweiterte. Da jedoch die Verweisquellen nicht auf der Ebene der Befragten nachverfolgt wurden, können einzelne Website-Antworten keinem bestimmten Kanal zugeordnet werden. Über alle Kanäle hinweg generierte die Initiative 70 erfasste Umfrageantworten und Abstimmungsstimmen.
Da die Teilnahme freiwillig und selbstbestimmt war – und da die Website-Umfrage und die Umfragen in den sozialen Medien unterschiedliche Fragen, Formate und Zielgruppengrößen verwendeten –, werden die Ergebnisse separat dargestellt und nicht zu einem einzigen Datensatz zusammengefasst. Die Ergebnisse sollten eher als Richtwerte interpretiert werden und nicht als statistisch repräsentativ für die gesamte Kohlefaserverbundwerkstoffbranche. Dennoch liefern sie einen nützlichen Überblick über aktuelle Perspektiven und Prioritäten der Branche und heben aufkommende Themen hervor, die einer weiteren Diskussion bedürfen.